一种铁路用高强复合材料电缆槽及制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁路建设用电缆槽，特别涉及一种铁路用高强复合材料电缆槽及制备工艺。
【背景技术】
[0002]随着国家基础设施建设的快速推进，国家在铁路建设方面的投资逐年加大，新增铁路数量逐年增多。在铁路建设过程中，全线需要铺设大量的电缆线、信号线，对电缆槽的需求量巨大，电缆的安全防护也日益受到人们的重视。目前铁路建设方面用的电缆槽主要为水泥预制电缆槽和玻璃钢挤拉电缆槽，在使用过程中主要存在以下不足之处:
1、安装不方便。水泥电缆槽每段只有3-5米长，但每段重达200多公斤，施工安装接头多，而且非常笨重，安装过程中需要使用起重机等专用器械工具。玻璃钢拉挤电缆槽虽然重量轻，但由于成型工艺限制，产品为等截面结构，相邻槽体之间均为平口对接，对安装精度要求较高，施工效率低。
[0003]2、耐候性差，使用寿命短。户外露天使用环境下，水泥制品易受潮浸蚀，暴晒条件下易酥化，从而导致产品质量下降，降低使用寿命。玻璃钢拉挤电缆槽由于所用材质较差，阳光暴晒条件下制品表层树脂流失严重，抗老化性差。
[0004]3、防水效果差，安全系数低。水泥电缆槽的微观孔洞结构容易在潮湿条件下吸水，对于内部的电缆槽有较大安全隐患，一旦短路，极易发生危险事故。此外，水泥电缆槽和玻璃钢拉挤电缆槽一样，相邻电缆槽之间都是采用平□对接，间隙大，防雨、防水效果差，防护效果大打折扣。
[0005]4、维护保养成本高。水泥电缆槽后期维护、更换不方便，生产效率低、更换周期长，综合成本高。玻璃钢拉挤电缆槽由于生产工艺的局限性，制品横向强度低，易弯曲变形；维修更换时，新旧部件之间配合尺寸偏差大，容易导致产品装配后不配套。
[0006]5、力学性能低，质量不稳定。水泥电缆槽抗冲击强度低、韧性差，对搬运、安装过程中的防护要求高，而且疲劳强度低，不适合于动载工况条件下使用；玻璃钢拉挤电缆槽由于生产工艺的局限性，制品横向强度低，产品成型过程中易鼓包、分层，出现横向裂纹，严重影响制品正常使用。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种铁路用高强复合材料电缆槽及制备工艺，采用先进的成型工艺和高强材料，结构造型设计更加科学合理，同时具有质轻高强、安全耐用、防火阻燃、耐候性好、安装便捷、物美价廉、生产效率高等特点。
[0008]本发明提到的一种铁路用高强复合材料电缆槽，包括由复合材料制成的槽盖(I)和槽体(2)、支撑架(4)、紧固螺栓(3)四大部分，槽体(2)为长方形的顶部敞开的槽型结构，槽盖(I)为长方形结构，安装在槽体(2)的顶部；所述的槽盖(I)的两侧设有槽盖挂耳结构
(5)，槽体(2)两侧设有槽体挂耳结构(14)，槽盖(I)和槽体(2)首尾顺次连接装配后通过支撑架(4)固定，所述的支撑架(4)由上下两部分组成。
[0009]上述的槽盖(I)和槽体(2)分别设有加强筋结构，其中，槽盖(I)内表面分布有槽盖背面加强筋结构(9)，所述的槽体(2)的外侧壁上设有槽体立面加强筋(11)，槽体(2)的底部外侧设有槽体结构加强筋(13)。
[0010]上述的槽盖(I)的内表面设有限位块结构(10)，便于装配过程中准确定位。
[0011]上述的槽盖(I)和槽体(2)的长短不一，采用两个槽体(2)搭配三个槽盖(I)的错位组合方式，且槽盖(I)的一端为槽盖承口端(7)，另一端为槽盖插口端(8);所述的槽体(2)的一端为槽体插口端(12)，另一端为槽体承口端(15)，各个槽体(2)之间均采用承插方式连接，各个槽盖(I)之间均采用承插方式连接。
[0012]上述的槽体(2)内设有槽体隔板(16)，将槽体(2)内腔分隔出多个空腔。
[0013]上述的槽盖(I)和槽体(2)制品以SMC片状模塑料为原材料，采用模压成型工艺一次压制成型。
[0014]上述的SMC片状模塑料主要由以下重量份的各组分混合后制备而成:20-30份不饱和聚酯树脂、25-35份增强玻璃纤维、30-40份填料、1-2份低收缩剂、1-3份固化剂、2_5份色糊、0.5-2份增稠剂、1-3份脱模剂、2-6份添加剂；
其中，所述不饱和聚酯树脂粘度为200mPa.s，所述增强玻璃纤维为10-20mm规格长度的合股无捻粗纱，所述填料为粒径5-20um的氢氧化铝粉末，所述低收缩剂为99%以上浓度聚苯乙烯，所述固化剂为8%以上浓度改性过氧化甲乙酮溶液，所述色糊为RAL7004原灰色无机油性漆料，所述增稠剂为99%以上浓度的高纯度MgO粉末，所述脱模剂为磷酸烷基酯和硬脂酸锌微粉的混合料，其中磷酸烷基酯和硬脂酸锌微粉的重量比为1: (1-3)，所述添加剂主要为异辛酸钴、对苯醌溶剂和苯乙烯的混合物，其中异辛酸钴溶液浓度在0.4%以上。
[0015]本发明提到的一种铁路用高强复合材料电缆槽的制备工艺，包括以下步骤:
(1)不饱和聚酯树脂与其它填料、添加剂均匀混合并充分分散均匀，制备成树脂糊；将玻璃纤维切碎成等长度规格的短切纤维，与树脂糊按照混合比例和混合速度进行充分浸透，然后碾压成一定宽度和厚度的薄壁片状材料，并将材料两面包覆聚酯薄膜，缠绕成卷或折叠码垛成箱，经过中温熟化制备而成；
(2)采用模压成型工艺压制产品时，将SMC片状模塑料两面薄膜揭掉，按照产品设计重量裁剪一定量的SMC片材，放入一定温度的模具型腔中压制成型即可。
[0016]本发明提供的电缆槽是以SMC片状模塑料为原材料，经成型模具高温固化压制而成。SMC片状模塑料以不饱和聚酯树脂为基体材料，无碱无捻玻璃纤维为增强材料，与其它无机填料、助剂等充分混合制备而成。本发明通过使用特别开发的配方，解决了产品防火阻燃、绝缘、高强度等方面的问题，并且运输、安装方便，使用寿命长；完全满足铁路建设相关标准要求。
[0017]本发明的有益效果是:相对于水泥电缆槽和玻璃钢拉挤电缆槽耐候性差的缺陷，本发明在材料配方中添加了一定量的抗紫外线吸收剂，其耐老化性能大幅度提高，模拟实验测得的设计使用寿命可达20年以上；
以上材料配方的实验研究，使得本发明高强复合材料SMC电缆槽的吸水率小于0.02%，结合承插连接方式的可靠性，防水、防潮效果显著，可有效保持制品内部干燥，提高安全性； 本发明高强复合材料SMC电缆槽质轻高强，材料密度仅为1.85g/cm3左右，安装过程中可人工搬运，大幅度降低了人工成本和施工难度，安装便捷；
本发明高强复合材料SMC电缆槽具有生产效率高、质量稳定的特点，每小时产量可达40多米，即产即用;
综上所述，本发明高强复合材料SMC电缆槽各方面优势显著，相对于旧有的水泥电缆槽和玻璃钢拉挤电缆槽，保证制品质量的前提下，综合成本可降低10%以上。
【附图说明】
[0018]附图1是本发明的完整的组装示意图；
附图2是槽盖正面造型的结构示意图；
附图3是槽盖背面造型的结构示意图；
附图4是槽盖背面造型的局部结构图；
附图5是普通型槽体造型的结构示意图；
附图6是普通型槽体造型的另一角度的结构示意图；
附图7是隔断型槽体造型结构示意图；
附图8是槽盖与槽体的组装结构示意图；
附图9是图8中的槽体承插连接部位局部放大图；
附图10是图8中端部的放大图；
附图11是支撑架的结构示意图；
上图中:槽盖1、槽体2、紧固螺栓3、支撑架4、槽盖挂耳结构5、螺孔6、槽盖承口端7、槽盖插口端8、槽盖背面加强筋结构9、限位块结构10、槽体立面加强筋11、槽体插口端12、槽体结构加强筋13、槽体挂耳结构14、槽体承口端15、槽体隔板16、槽盖承插连接部位17、槽体承插连接部位18。
【具体实施方式】
[0019]结合附图1-11，对本发明作进一步的描述:
参照附图1、7、8、9、10、11，本发明提到的一种铁路用高强复合材料电缆槽，包括由复合材料制成的槽盖I和槽体2、支撑架4、紧固螺栓3四大部分，槽体2为长方形的顶部敞开的槽型结构，槽盖I为长方形结构，安装在槽体2的顶部；所述的槽盖I的两侧设有槽盖挂耳结构5，槽体2两侧设有槽体挂耳结构14，槽盖I和槽体2首尾顺次连接装配后通过支撑架4固定，所述的支撑架4由上下两部分组成。其中，上述的槽盖、槽体挂耳结构设有镂空加强筋结构，在减少限位块壁厚的同时，提高了强度，缩短了生产过程中的固化时间。
[0020]参照附图3、4、5、6，槽盖I和槽体2分别设有加强筋结构，其中，槽盖I内表面分布有槽盖背面加强筋结构9，所述的槽体2的外侧壁上设有槽体立面加强筋11，槽体2的